水果深加工廢水治理MBBR工藝
上海市某企業(yè)可以生產(chǎn)5萬(wàn)噸/年蘋(píng)果、黃桃等水果罐頭，在深加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水包含了高濃度的BOD5、COD和一部分氨氮，對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。為解決上海市該企業(yè)水果深加工廢水中的BOD5、COD高濃度污染物，企業(yè)采用了水解酸化和MBBR的組合工藝治理深加工產(chǎn)生的廢水。本論文就上海市該企業(yè)的水果深加工廢水處理中的MBBR工藝作了深入研究。經(jīng)過(guò)一年的穩(wěn)定運(yùn)行表明，BOD5、COD、氨氮等指標(biāo)能長(zhǎng)期、穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、項(xiàng)目背景
上海市某企業(yè)水果深加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水污染物主要是BOD5、COD等，其中廢水的產(chǎn)生量約620m3/d，在監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，BOD5濃度約為730mg/L，COD濃度約為1030mg/L，氨氮濃度約為45mg/L。
2、水果深加工廢水治理中MBBR工藝過(guò)程
該企業(yè)的廢水有機(jī)物濃度高，有較好的可生化性，采用水解酸化和MBBR的工藝路線(xiàn)，廢水處理工藝的流程為：廢水→格柵→平流沉砂池→集水井→微濾機(jī)→調(diào)節(jié)池→氣浮池→水解酸化池→MBBR→二沉池→出水。
廢水以自流的方式進(jìn)入格柵井中，通過(guò)格柵過(guò)濾掉廢水中的固體雜質(zhì)，自流進(jìn)入平流沉砂池，砂水分離后進(jìn)入到調(diào)節(jié)池，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用。調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水經(jīng)過(guò)提升泵，開(kāi)啟氣浮設(shè)備，大量微細(xì)氣泡逐漸產(chǎn)生，充分接觸水中的懸浮物和膠體，微氣泡上粘附了水中的懸浮絮體，水面上會(huì)漂浮大量的氣泡，一旦浮渣形成就可以將其刮去，通過(guò)氣浮可以去除水中大部分的色度和SS。
氣浮出水進(jìn)入水解酸化池，在池內(nèi)有培養(yǎng)繁殖的厭氧微生物，其中PH的值最小是6.8，最大是8.0，水的溫度穩(wěn)定在38°以下，在缺氧環(huán)境下其中的優(yōu)勢(shì)水解菌會(huì)將這些有機(jī)物類(lèi)的大分子慢慢溶解為小分子的溶解性物質(zhì)，酸菌協(xié)同下降解大分子生物，形成有機(jī)酸小分子有機(jī)物后可以使得水中的BOD5和COD去掉一部分，其中BOD5/COD比值增加，廢水的可生化性也可進(jìn)一步改善，水質(zhì)均質(zhì)均量過(guò)程完成，后續(xù)單元更不會(huì)受到來(lái)自水質(zhì)水量變化帶來(lái)的影響。生化系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生一些剩余污泥，在回流后可以實(shí)現(xiàn)污泥的消化減量。
水解酸化過(guò)程后的廢水進(jìn)入MBBR池中，借助于MBBR工藝的原理可以在反應(yīng)器中加入一定數(shù)量懸浮載體，反應(yīng)器中的生物種類(lèi)及生物量逐步提高，同時(shí)反應(yīng)器的處理效率提高，在填料密度和水接近狀態(tài)下曝氣后完全混合，其中的微生物有氣、液和固三相的生長(zhǎng)環(huán)境。水中的載體發(fā)生碰撞和剪切以后，空氣中的氣泡將會(huì)不斷變得細(xì)小，氧氣利用率顯著增加，載體中的生物種類(lèi)顯著增加，在內(nèi)部生長(zhǎng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生厭氧菌，且外部會(huì)產(chǎn)生大量的好氧菌，載體都可以看做是微型反應(yīng)器，反硝化和硝化反應(yīng)就會(huì)同時(shí)發(fā)生，處理的效果尤為顯著。MBBR出水后進(jìn)入到沉淀地，進(jìn)行泥水分離，污泥回流后到前端的生化系統(tǒng)，完成廢水處理的整個(gè)過(guò)程。
3、MBBR工藝流程的特點(diǎn)
上海市該企業(yè)的這一項(xiàng)目生產(chǎn)廢水量有機(jī)物含量多，BOD5和COD的濃度高，要想完全處理掉BOD5和COD等污染物僅僅依靠常規(guī)活性污泥法很難完成。采用水解酸化處理工藝完成前期處理，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，后續(xù)的MBBR工藝流程處理壓力減輕，廢水治理效果顯著提高。
4、設(shè)計(jì)參數(shù)與主要功能單元
水果深加工廢水處理中的MBBR工藝流程的應(yīng)用，需要一定的功能單元和參數(shù)設(shè)計(jì)，廠(chǎng)區(qū)污水管道收集的廢水進(jìn)入集水井中，其設(shè)計(jì)的有效容積為60m3。氣浮池的作用不僅僅是去除水中的色度，還要去除水中的SS，設(shè)計(jì)有效容積為200m3，水解酸化池的有效容積是350m3。MBBR池的作用過(guò)程，借助于微生物的一些作用降解廢水中的有機(jī)物，設(shè)定MBBR池的有效容積是620m3。
5、結(jié)論與總結(jié)
5.1 結(jié)論
企業(yè)采用水解酸化加MBBR組合工藝處理水果深加工廢水，處理水出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的標(biāo)準(zhǔn)，符合排放要求，處理水的BOD5、COD、氨氮排放濃度分別是11mg/L、58mg/L和5mg/L。
5.2 總結(jié)
MBBR工藝主要是采用生物膜法的原理，充分體現(xiàn)了活性污泥法的特點(diǎn)，又打破了傳統(tǒng)活性污泥法的局限性。MBBR工藝的載體填料采用特殊的結(jié)構(gòu)，使得填料有很大的使用面積，增加了容積負(fù)荷，以投加載體填料的方式提升了處理能力，提高了處理效果。這一過(guò)程有很強(qiáng)的耐沖擊性和穩(wěn)定性，運(yùn)行過(guò)程安全可靠。池體不易堵塞，充分利用池體的容積，沒(méi)有死角，系統(tǒng)靈活方便易于運(yùn)行維護(hù)。在選擇不同填料填充后，提升了現(xiàn)有系統(tǒng)的處理能力。一般來(lái)說(shuō)，影響MBBR工藝處理效果的有三個(gè)主要因素，一個(gè)是PH值，直接影響廢水生物脫氮工藝處理過(guò)程的效果，另一個(gè)則是溶解氧，溶解氧的含量直接影響著污染物的去除率。污泥回流比也直接影響反硝化脫氮工藝的處理效率，保證混合液有較大的回流比，能有效提高氮的去除率，抑制反硝化反應(yīng)。MBBR工藝有很長(zhǎng)的使用壽命，生物填料系統(tǒng)非常耐用，其中的出水裝置和曝氣系統(tǒng)無(wú)需頻繁更換。選用MBBR工藝處理水果深加工廢水，主要是由于MBBR工藝有較長(zhǎng)的污泥齡，會(huì)產(chǎn)生很多硝化菌，明顯優(yōu)于活性污泥法的脫氮效果，結(jié)合原來(lái)的水解酸化工藝，可以作為一種活性污泥，在較低曝氣量的情況下保證系統(tǒng)處于完全流化的狀態(tài)，避免短流，也縮小了反應(yīng)器總體積，降低整體投資，系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益高。
6、結(jié)語(yǔ)
MBBR工藝處理水果深加工廢水效果顯著，不僅可以降低水果深加工中廢水中的COD、BOD5含量，也有較高的脫氮效果。MBBR工藝在未來(lái)的發(fā)展中，不僅僅可以用于水果深加工的廢水處理，也將廣泛地應(yīng)用于工業(yè)污水及城市污水處理廠(chǎng)的升級(jí)改造中，為環(huán)境改善和城市污水健康處理帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。(來(lái)源：湖南海利高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司)